|
|
Simulační nástroj pro integraci plynové mikroturbíny do průmyslových provozů
Konečná, Eva ; Stehlík, Petr (oponent) ; Ovčačík,, Filip (oponent) ; Máša, Vítězslav (vedoucí práce)
Vzhledem k současné napjaté energetické situaci vzniká potřeba vysoce efektivního využívání primárních zdrojů energie. Možným řešením této situace jsou plynové mikroturbíny, které jsou progresivním zdrojem kombinované výroby energie. Plynová mikroturbína pracuje s elektrickou účinností okolo 30 % a dalších 50 % se nachází v horkých spalinách. Právě využití tohoto odpadního tepla je klíčové k dosahování vysoké kombinované účinnosti výroby a úspor primární energie. Práce představuje metodiku integrace plynových mikroturbín do průmyslových provozů, na jejímž základě je vytvořen softwarový nástroj pro výběr plynové mikroturbíny a efektivní využití odpadního tepla z produkovaných spalin. Efektivním využitím se myslí především přímé sušení, technologický ohřev procesních proudů, příprava teplé užitkové vody a akumulace tepla. Metodika integrace plynové mikroturbíny do průmyslového provozu zahrnuje i technicko-ekonomické vyhodnocení investice. Metodika je zpracovaná do podoby unikátního softwarového nástroje, který posoudí různé varianty integrace plynové mikroturbíny ve středně velké průmyslové prádelně a doporučí tu nejvýhodnější. Pro tvorbu nástroje byl použit programovací jazyk Python v kombinaci s MS Excel tak, aby byl nástroj jednoduše použitelný i bez specializovaných softwarů. Hlavní výhodou však je, že má univerzální charakter a lze ho snadno adaptovat na další průmyslové procesy. Uživateli přitom stačí pouze běžné provozní znalosti o cílovém procesu. Jako případová studie byl vybrán prádelenský proces. Byla zpracována data z řady průmyslových prádelen v České republice. Ukázalo se, že důležitým kritériem pro volbu plynové mikroturbíny jako hlavního zdroje energie je poměr mezi potřebnou elektrickou a tepelnou energií. Zejména pro starší prádelenské provozy platí, že je třeba nejdříve provést jejich energetickou optimalizaci a až poté začít s výběrem vhodného zdroje energie. Při správné integraci je možné dosáhnout kombinované účinnosti plynové mikroturbíny až 90 % a přijatelné návratnosti. Vhodný cílový proces pro integraci plynové mikroturbíny je takový, který využije největší přednost plynové mikroturbíny, kterou je produkce horkých a čistých spalin. Je třeba hledat procesy, kde lze maximum těchto spalin použit přímo, bez dalších nákladných aparátů pro přenos tepla. Sušení prádla v průmyslových prádelnách takovým procesem bezpochyby je. Navržený softwarový nástroj je jednoduchou, rychlou, a především univerzální možností pro zhodnocení vhodnosti plynové mikroturbíny na základě běžných provozních znalostí o sledovaném procesu.
|
|
|
Simulační nástroj pro integraci plynové mikroturbíny do průmyslových provozů
Konečná, Eva ; Stehlík, Petr (oponent) ; Ovčačík,, Filip (oponent) ; Máša, Vítězslav (vedoucí práce)
Vzhledem k současné napjaté energetické situaci vzniká potřeba vysoce efektivního využívání primárních zdrojů energie. Možným řešením této situace jsou plynové mikroturbíny, které jsou progresivním zdrojem kombinované výroby energie. Plynová mikroturbína pracuje s elektrickou účinností okolo 30 % a dalších 50 % se nachází v horkých spalinách. Právě využití tohoto odpadního tepla je klíčové k dosahování vysoké kombinované účinnosti výroby a úspor primární energie. Práce představuje metodiku integrace plynových mikroturbín do průmyslových provozů, na jejímž základě je vytvořen softwarový nástroj pro výběr plynové mikroturbíny a efektivní využití odpadního tepla z produkovaných spalin. Efektivním využitím se myslí především přímé sušení, technologický ohřev procesních proudů, příprava teplé užitkové vody a akumulace tepla. Metodika integrace plynové mikroturbíny do průmyslového provozu zahrnuje i technicko-ekonomické vyhodnocení investice. Metodika je zpracovaná do podoby unikátního softwarového nástroje, který posoudí různé varianty integrace plynové mikroturbíny ve středně velké průmyslové prádelně a doporučí tu nejvýhodnější. Pro tvorbu nástroje byl použit programovací jazyk Python v kombinaci s MS Excel tak, aby byl nástroj jednoduše použitelný i bez specializovaných softwarů. Hlavní výhodou však je, že má univerzální charakter a lze ho snadno adaptovat na další průmyslové procesy. Uživateli přitom stačí pouze běžné provozní znalosti o cílovém procesu. Jako případová studie byl vybrán prádelenský proces. Byla zpracována data z řady průmyslových prádelen v České republice. Ukázalo se, že důležitým kritériem pro volbu plynové mikroturbíny jako hlavního zdroje energie je poměr mezi potřebnou elektrickou a tepelnou energií. Zejména pro starší prádelenské provozy platí, že je třeba nejdříve provést jejich energetickou optimalizaci a až poté začít s výběrem vhodného zdroje energie. Při správné integraci je možné dosáhnout kombinované účinnosti plynové mikroturbíny až 90 % a přijatelné návratnosti. Vhodný cílový proces pro integraci plynové mikroturbíny je takový, který využije největší přednost plynové mikroturbíny, kterou je produkce horkých a čistých spalin. Je třeba hledat procesy, kde lze maximum těchto spalin použit přímo, bez dalších nákladných aparátů pro přenos tepla. Sušení prádla v průmyslových prádelnách takovým procesem bezpochyby je. Navržený softwarový nástroj je jednoduchou, rychlou, a především univerzální možností pro zhodnocení vhodnosti plynové mikroturbíny na základě běžných provozních znalostí o sledovaném procesu.
|
host ::
RSS.